Les macrophytes aquatiques bioindicateurs des systÃ¨mes lotiques ...

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PREAMBULE OBJECTIF ET PRESENTATION DE L’ETUDE Cette étude est la seconde phase d’un travail dont l’objectif est d’approfondir et d’améliorer la notion d’indice biologique basé sur les macrophytes, ou indice “ Macrophytes ” en tant qu’outil d’évaluation de la qualité des cours d’eau français. Un tel indice a déjà été présenté sous une forme provisoire par les membres du G.I.S. Macrophytes des Eaux Continentales (HAURY et al., 1996a, Annexe 1). Avant de devenir opérationnel dans un cadre d’application plus large, cet indice a besoin d’être resitué dans la démarche de diagnostic biologique et d’évaluation de la qualité des cours d’eau, réalisée au cours de ces dernières années à l’aide des végétaux aquatiques, tant aux niveaux français qu’européen. C’est l’objet de cette étude bibliographique. Ce travail fait notamment la synthèse des travaux de thèses et d’habilitation à diriger des recherches, réalisés en France depuis 1992, sur la bioindication des cours d’eau avec les macrophytes (EGLIN & ROBACH, 1992 ; GRASMÜCK, 1994 ; HAURY, 1996b ; THIEBAUT, 1997 ; DANIEL, 1998 ; BERNEZ, 1999 ; CHATENET, 2000). Dans un deuxième temps, cet indice est amendé au niveau des cotes spécifiques des taxons bioindicateurs, par un travail de traitement de données approprié, et par l’examen plus approfondi de l’écologie spécifique (ce qui suppose de constituer une banque de données rivières) des végétaux. Ces deux volets du travail doivent permettre d’affiner le domaine de validité de cet indice, de préciser ses limites d’opérationnalité, et de progresser sur les connaissances nécessaires à acquérir pour l’améliorer ou pour réorienter la démarche de bioindication avec les macrophytes. REMERCIEMENTS Les auteurs remercient les collègues des Agences de l’Eau qui ont soutenu leur démarche depuis la naissance du GIS Macrophytes des Eaux continentales, et financé cette recherche. Leur gratitude va aussi aux étudiants et collègues qui ont contribué de façon diverse à ce travail, soit pour l’acquisition de données, soit pour une relecture, une réflexion critique, … 3
SOMMAIRE INTRODUCTION ................................................................................................................ P.6 1. DÉFINITIONS ...............................................................................................................................................P.7 2. - CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES DE DISTRIBUTION DES MACROPHYTES DANS LES COURS D’EAU ET MÉTHODES D’ÉTUDE INDUITES 2.1.- GÉNÉRALITÉS............................................................................................................................................ P.8 2.2. - MÉTHODES D’ÉTUDE STATIONNELLE........................................................................................................ P.9 2..3. - PROPOSITIONS D’ÉCHANTILLONNAGE : LA MÉTHODE MEV .................................................................... P.9 3. - CONCEPT ET NIVEAUX DE BIOINDICATION ................................................................................P.11 3.1. - CONCEPTS .............................................................................................................................................. P.11 3.2. – APPLICATION AUX MACROPHYTES......................................................................................................... P.12 4. - CHAMPS D’INVESTIGATION DE L’ÉTUDE .....................................................................................P.14 CHAPITRE 1 – FACTEURS ENVIRONNEMENTAUX DE DISTRIBUTION ET POTENTIEL DE BIOINDICATION DES MACROPHYTES...................................... P.15 1.1. - FACTEURS ENVIRONNEMENTAUX DE DISTRIBUTION DES MACROPHYTES.................P.15 1.1.1. - LES FACTEURS ABIOTIQUES ................................................................................................................. P.15 1.1.2. - LES FACTEURS BIOTIQUES ................................................................................................................... P.16 1.1.3. - MODIFICATIONS DES FACTEURS PAR L’HOMME................................................................................... P.17 1.2. - LE CADRE FONCTIONNEL DE L’ÉCOSYSTÈME COURS D’EAU ET LA PLACE DU COMPARTIMENT MACROPHYTES .........................................................................................................P.20 1.2.1. - UNE VISION GÉNÉRALE DU COURS D’EAU ............................................................................................ P.20 1.2.2. - APPROCHE STRUCTURALE DE LA VÉGÉTATION.................................................................................... P.20 1.3. - POTENTIEL DE BIOINDICATION DES MACROPHYTES...........................................................P.20 1.4. - OBJECTIFS DE LA BIOINDICATION AVEC LES MACROPHYTES ? ......................................P.21 CHAPITRE 2 - MÉTHODES D’ÉTUDE DE LA VÉGÉTATION DANS LES SYSTÈMES D’EAU COURANTE, EN RELATION AVEC LA BIOINDICATION : ANALYSE HISTORIQUE. ....................................................................................................................P.23 2.1. - TRAVAUX ALLEMANDS ET AUTRICHIENS.................................................................................................P.23 2.1.1. - KOHLER............................................................................................................................................... P.23 2.1.2. - AUTRES AUTEURS P.24 2.1.3. - WIEGLEB............................................................................................................................................. P.25 2.1.4. - JANAUER p.28 2.2. - TRAVAUX ANGLO-SAXONS .............................................................................................................P.28 2.2.1. - RODWELL P.28 2.2.2. - HASLAM.............................................................................................................................................. P.29 2.2.3. - HOLMES .............................................................................................................................................. P.30 2.2.4 - APPROCHE FONCTIONNELLE ................................................................................................................ P.31 2.3. - TRAVAUX ESPAGNOLS ET PORTUGAIS ......................................................................................P.31 2.4. - TRAVAUX BELGES..............................................................................................................................P.32 2.5. - TRAVAUX LUXEMBOURGEOIS.......................................................................................................P.34 2.6. - TRAVAUX FRANÇAIS.........................................................................................................................P.34 2.6.1. - DÉMARCHES PHYTOSOCIOLOGIQUES ................................................................................................... P.34 2.6.2. - DÉMARCHE FLORISTIQUE : ENSEMBLES FLORISTIQUES ET QUALITÉ DE L’EAU...................................... P.38 2.6.3. - DÉMARCHE FONCTIONNELLE .............................................................................................................. p.39 2.7. TRAVAUX NORDIQUES SUR LES LACS ET LES CANAUX P.40 CHAPITRE 3 - LE DÉVELOPPEMENT DES INDICES MACROPHYTIQUES........P.42 3. 1. - LES INDICES STRUCTURELS..........................................................................................................P.42 4
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DANIEL H. & HAURY, 1996a. Ecologie
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MURPHY K.J. & ALI M.M., 1997. Macro
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